核心素养理念下初中生物实验教学的多维度延伸策略

孙娟娟

摘要：学生生物核心素养的发展离不开实验教学，需要对初中生命科学实验教学进行多维度延伸。多维度延伸策略包括目的延伸、材料延伸、方法延伸、时空延伸、评价延伸和跨学科延伸等方面，在实践过程中，注重学生的真体验，发展学生的生命观念、学科思维、探究能力、责任意识。

关键词：初中生物;实验教学;多维度延伸;核心素养

生物学是一门以实验为基础的自然科学。学生生物核心素养的发展离不开实验教学，实验教学在培养学生的生命观念、学科思维、探究能力、责任意识等方面效果明显。在实验教学中，通过多维度的延伸，如目的延伸、材料延伸、方法延伸、时空延伸、评价延伸和跨学科延伸等，不光能解决实验教学中遇到的问题，还能够更好地实现实验教学的目标。

笔者在生物实验教学中以教材为起点，以《上海市中学生命科学课程标准（试行稿）》（以下简称课标）作为依据，多层次、多维度地延伸设计，以提高实验教学品质、促进深度学习、发展学科素养。笔者引导学生以观察、实验、探究作为主要的学习手段，通过实验对一些生命现象进行比较深入的研究，对生物的微观结构进行观察。课标的基本要求是教学中万变不离其宗的“宗”，也是我在生物实验教学中延伸的依据，更是我对生物实验教学进行拓展、融合的依据。

一、延伸实验目的，打破教材对学生思维的禁锢

实验目的是实验探究的核心，实验步骤的设计都是围绕实验目的进行的。利用实验目的的延伸对教材中的实验进行拓展和延伸，能够打破教材对学生思维的禁锢，培养学生对知识的迁移和实际应用能力。

在实验课前重视实验预习，通过思维导图的形式可以快速地、开放性地延伸实验目的及结论。思维导图能够以知识为节点，通过归类、比较、联系等，用连线的方式把实验目的和实验过程一一对应，使学生对实验目的和过程进行整体把握。

二、延伸实验材料，突破教材对实验对象的局限性

在初中生物教学中，教师可采用经典生物学中具有代表性和典型性的模式生物，通过实验材料的延伸突破教材本身的局限性，帮助学生开阔视野、激发学习兴趣，增强学生自主深入探究的能力和解决问题的能力。在教学中，我尝试延伸的实验材料有果蝇、螳螂、蚕、玉带凤蝶、向日葵、葫芦等，通过学生对这些模式生物的认养，按照《生物科学观察记录本》的要求进行拍照、绘画、测量、观察记录、总结，展现的生物现象更鲜活，让学生的知识结构更完整。

例如，在拓展实验“科学观蚕养蚕”中，我结合常见的无脊椎动物类群的内容延伸实验材料，把既有科学性又有文学性的蚕作为观察和养殖对象，同时设计观察记录，提倡科学观蚕养蚕。

三、延伸实验方法，发展科学思维和探究能力

在实验方法方面，除了应用教材方法，我还提出实验方法的多样性，同时与教材上的方法进行比较，让学生认识到实验的严谨性和科学性。实验方法中隐含着的科学思想和方法，使实验现象更明显、目标完成度更高，更培养了学生的创新思维。

例如，在将“徒手切片法”改为“双刀片切片法”时，由于“徒手切片法”要求手对刀片的控制稳定性要高，初中生首次实验很难切出薄层细胞。我让学生在双刀片中夹持双面胶切片，学生直接用双刀片在叶片上划动，双刀片之间切下的细细薄薄一条叶片正是需要的切片。又如，在小实验“水质检测”和观察“不同水质下水生小动物的影响”时，在老师和家长的指导下，学生就地取材、自主设计实验，分析水质不同时，水的温度、pH值、透明度、溶解氧以及显微镜下水生生物种类的不同。学生根据问题设计实验方案，正确运用生物学的思想、方法和探究工具，发展科学思维和探究能力。

四、延伸实验时空，让实验课融入学生的生活

（一）实验不是只在实验室里进行

我每次上课都会带一个大袋子，同学们总会满怀期待地问老师今天又带来了什么宝贝。我尝试在生物课堂上讲授知识的同时，引入更多的生物实验操作，使学生可以在不需要实验器材协助的情况下将理论知识与实验操作即时结合。学生可以通过镊子撕蚕豆叶的上下表皮，分离表皮和叶肉组织，对叶片结构形成清晰、具体的认识;通过亲手拆解蚕豆花、桃花、油菜花和百合花等花朵，对花的复杂结构有了直观认识。苔藓植物、蚯蚓、蝗虫、霉菌（玉米、梨、桔子上）等材料与相关知识同时呈现于学生面前，让学生对知识的认知打破了空间界限。

在上生物课时，我经常带领学生走进实验室，让学生边听课边观察，他们亲眼看见，亲手触摸，兴趣高，易理解，产生真体验。这些生物和现象的观察让学生感知到生物知识就来源于生活，利用生物知识能够解释、解决生活中的问题。

（二）实验也不是只在实验课上进行

很多生物实验不是一蹴而就的，需要经历漫长的实验过程。我把实验过程的时间从实验课的课前延伸到课后、从学校的课堂上延伸到家庭生活中，突破实验的时间限制，让学生经历生命科学现象发展的完整过程。以“青霉的培养”实验为例，由于这是一个常见却漫长的生物学现象，学生在课堂领到的只是一个任务，青霉的培养却需要在家里完成。把实验延伸到家里、延伸到生活中，学生认知的不仅仅是现象，更是生物现象发展的过程。

实验室在任何时间都对学生开放，学生可根据自己的兴趣，开展课题式学习探究，针对自拟的小课题解决课堂中提出的疑问。比如，通过生态瓶的制作及观察，分析生物生长微环境的控制因素。也可以通过课外及少年宫活动中的生物小实验，验证互联网时代知识爆炸带来的各种奇思妙想。

五、延伸实验评价，发挥学生的综合知识能力

传统的实验评价方式只重视实验的结果，忽视实验的过程和实验结论的总结。实验评价的延伸是“立足过程、促进发展”，除了有实验报告，还有实验过程的分享，用小演讲、小报、小作品、小科普文等形式来加以展示。

六、延伸学科，跨学科融合培养全面的人才

综合性人才的培养必然是跨学科融合的学习过程。例如，孙桥现代农业园及多肉花卉种植基地的实地参观活动是生物与农学的融合，进行农业生产教育;开展野外观鸟、植物识别、昆虫识别等活动是将生物与环境相融合，重视生态环保教育;开设食品安全和健康课程是生物与食品安全相融合，促进营养健康教育。

例如，在探究实践“从农田到餐桌——体验蔬菜农药残留检测”中，为了解决农药残留从哪里来、农药喷洒是利大于弊还是弊大于利、农药残留是否能控制等现实问题，同学们开展跨学科学习和实践，开展了大量的农田调查、菜农菜贩问卷和实验室农药残留检测等活动。

基于多维度延伸的生物实验课堂，注重学生的真体验。在实验实践的过程中，生命科学的生命观念、学科思维、探究能力、责任意识在孩子们心中种下种子，不断萌发生长，不断促进学生核心素养的发展。正如法国教育家第斯多惠所说：教学的本质不仅仅是传授，而是激励、唤醒和鼓励。

作为教师，我更关注学生的个性化学习过程，到自然中去寻找和设计教学的材料和主题。充满自然元素的教育生活，使我的内心充实、幸福和自豪。

参考文献：

[1] 汪忠.新编生物学教学论[M].上海：华东师范大学出版社，2006.

[2]童勇军.高中生物实验教学的几点建议[J].教师博览（科研版），2013（01）.

[3]刘爽.略论新课改下高中生物探究性实验教学[J].新课程（下旬），2013（06）.

[4]江釤.基于科学思维的深度探究[J].中学生物教学，2018（03）.

（责任编辑：奚春皓）